KR100878085B1 - High pressure pump measuring equipment of common rail system and measuring method - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적으로 사용되는 커먼레일 엔진 시스템을 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing a common rail engine system generally used.
도 2는 본 발명인 고압펌프 진단 장치를 나타내는 사시도.Figure 2 is a perspective view showing a high pressure pump diagnostic device of the present invention.
도 3은 도 2의 체크밸브를 나타내는 확대단면도.3 is an enlarged cross-sectional view showing the check valve of FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100: 고압펌프 200: 고압파이프100: high pressure pump 200: high pressure pipe
300: 체크밸브 500: 연료 누설량 측정기300: check valve 500: fuel leakage meter
본 발명은 커먼레일 시스템의 고압펌프 진단 장치 및 진단 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 커먼레일 시스템의 고압펌프 손상여부를 시스템 교환 전에 진단할 수 있는 진단장비 및 진단 방법을 제공하는 것이다.The present invention relates to a high pressure pump diagnostic apparatus and diagnostic method of a common rail system. More specifically, the present invention provides a diagnostic apparatus and a diagnostic method for diagnosing whether the high-pressure pump of the common rail system is damaged before replacing the system.
일반적으로 디젤엔진의 배출가스 특성은 가솔린엔진의 그것과는 달리 불완전 연소시 분진배출물, 즉 그을음이 발생되고 있으며, 이러한 입자성 배출물질을 획기 적으로 개선한 것이 커먼레일 직분사식 디젤엔진이다.In general, unlike the gasoline engine, the emission characteristics of the diesel engine are generated dust emissions, that is, soot during incomplete combustion, and the common rail direct injection diesel engine is a drastic improvement of these particulate emissions.
즉, 고압의 연료를 실린더에 직접분사하여 연소효율을 획기적으로 개선한 것이며, 이를 위해 고압의 연료공급계를 위시하여 엔진주행 상황에 맞추어 분사상태를 제어하는 전자제어시스템이 필수적이다.In other words, by directly injecting a high-pressure fuel directly into the cylinder, the combustion efficiency is significantly improved. For this purpose, an electronic control system for controlling the injection state according to the engine driving situation, including a high-pressure fuel supply system, is essential.
도 1은 일반적으로 사용되는 커먼레일 엔진 시스템을 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a common rail engine system generally used.
일반적으로 사용되는 커먼레일 직분사식 디젤엔진은 연료탱크(3)와, 상기 연료탱크(3)에 연결된 연료필터(5)와, 상기 연료필터(5)와 연결된 고압펌프(9)와, 상기 고압펌프(9)와 연결된 커먼레일(10)과, 상기 커먼레일(10)에 마련된 압력감지센서(7)와 및 커먼레일(10)에 연결된 인젝트밸브(6)를 포함하여 구성된다.Commonly used common rail direct injection diesel engine includes a fuel tank (3), a fuel filter (5) connected to the fuel tank (3), a high pressure pump (9) connected to the fuel filter (5), and the high pressure A
상기와 같은 구성을 가진 종래의 커먼레일 엔진의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the conventional common rail engine having the above configuration as follows.
상기 고압펌프(9)에서 고압의 연료를 커먼레일(10)에 전달하면 상기 커먼레일(10)은 인젝트밸브(6)를 통하여 연료를 분사하게 된다.When the high pressure fuel is transferred from the
그리고 상기 압력감지센서(7)는 커먼레일(10)의 압력을 검지하는 역할을 한다.The
한편, 상기와 같은 디젤 커먼레일 시스템은 1600bar 이상의 고압 연료분사가 필요하기 때문에 이런 고압연료를 순간적으로 공급하고, 공급량을 계속 유지시키기 위해 상기 고압펌프(9)가 많은 부하를 받게 된다.On the other hand, since the diesel common rail system as described above requires high pressure fuel injection of 1600 bar or more, the
따라서, 많은 부하를 받게 되는 상기 고압펌프(9)는 내부손상으로 금속칩을 발생시켜 이차적으로 인젝트밸브(6)나 연소실(미도시)을 파손하는 문제가 있다.Therefore, the
종래에는 연료 리턴부(미도시)에서 수거한 연료 중에 금속칩이 나오면 이 문제로 판단하고 펌프 및 연료시스템 전체를 교환해 왔다. Conventionally, when a metal chip comes out of the fuel collected by the fuel return part (not shown), it is determined that this problem is a problem and the pump and the fuel system as a whole have been replaced.
그러나 상기 금속칩은 고압펌프(9) 뿐만 아니라, 연료탱크(3)나 연료필터(5)에서도 발생하므로 실제 고압펌프(9) 문제가 아닌데도 정비하는 문제가 있다.However, since the metal chip is generated not only in the
따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서,고압펌프의 손상 여부를 연료 시스템 전체를 교환하기 전에 진단할 수 있는 진단장비 및 진단 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a diagnosis apparatus and a diagnostic method capable of diagnosing a high pressure pump before replacing the entire fuel system.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 고압펌프와 레일 사이에 마련되는 고압파이프와, 상기 고압파이프에 마련되는 체크밸브와, 상기 체크밸브와 연결된 연료 누설량 측정기를 포함하여 구성되고, 상기 고압파이프를 통과하는 고압의 연료 일부가 상기 체크밸브를 통하여 연료 누설량 측정기에 인입되고, 상기 인입된 양을 측정하여 상기 고압펌프의 상태를 진단하는 것을 특징으로 하는 커먼레일 시스템의 고압펌프 진단 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a high pressure pipe provided between the high pressure pump and the rail, a check valve provided on the high pressure pipe, and a fuel leakage meter connected to the check valve, and passes through the high pressure pipe. Part of the high-pressure fuel is introduced into the fuel leak rate meter through the check valve, and the high-pressure pump diagnostic device of the common rail system, characterized in that for measuring the drawn amount to diagnose the state of the high-pressure pump.
상기 체크밸브와 연료 누설량 측정기 사이에는 누설파이프가 마련될 수 있고, 상기 체크밸브에는 챔버가 마련될 수 있다.A leakage pipe may be provided between the check valve and the fuel leak amount measuring instrument, and a chamber may be provided in the check valve.
한편, 본 발명은 상기 커먼레일 시스템의 고압펌프 진단 장치 중 고압펌프에 서 고압파이프를 통하여 체크밸브로 인입되는 연료가 18초간 1600bar가 되도록 하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 커먼레일 시스템의 고압펌프 진단 방법을 제공한다.On the other hand, the present invention is characterized in that the common rail system of the high-pressure pump diagnostic device of the common rail system comprising the step of making the fuel flowing into the check valve through the high pressure pipe to 1600 bar for 18 seconds Provides high pressure pump diagnostic method.
그리고 상기 연료 누설량 측정기에 측정된 연료 누설량이 30 ~ 150cc이면 상기 고압펌프가 손상되지 않은 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.And if the fuel leakage amount measured by the fuel leakage meter 30 to 150cc may include determining that the high-pressure pump is not damaged.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명인 고압펌프 진단 장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 체크밸브를 나타내는 확대단면도이다.Figure 2 is a perspective view showing a high pressure pump diagnostic apparatus of the present invention, Figure 3 is an enlarged cross-sectional view showing a check valve of FIG.
본 발명인 커먼레일 시스템의 고압펌프 진단 장치는 고압펌프(100)와 레일(600) 사이에 마련되는 고압파이프(200)와, 상기 고압파이프(200)에 마련되는 체크밸브(300)와, 상기 체크밸브(300)와 연결된 연료 누설량 측정기(500)를 포함하여 구성된다.The high pressure pump diagnosis device of the common rail system of the present invention includes a
상기 고압파이프(200)는 차량에 있던 것을 이용하거나, 상기 차량에 있던 것을 제거한 후에 본 발명에 이용하기 위하여 새로 장착할 수 있다.The
그리고 상기 체크밸브(300)와 연료 누설량 측정기(500) 사이에는 누설파이 프(400)가 마련되고, 상기 레일(600)에는 인젝터(610)가 연결된다.A
상기 누설파이프(400)는 상기 체크밸브(300)가 직접 연료 누설량 측정기(500)에 연결되기 어려운 구조적 특징이 있는 경우 이를 해결하는 역할을 한다.The
또한, 상기 체크밸브(300)에는 누설파이프(400)가 연결된다.In addition, a
상기 고압펌프(100), 인젝터(610) 및 레일(600) 등은 ECU(Electronic Control Unit)(700)에 연결되고, 상기 ECU(700)에는 진단기(800)가 연결된다.The
한편, 도 3의 상기 체크밸브(300)의 내부 연결구조를 살펴보면, 고압파이프(200)와 체크밸브(300) 사이에 형성된 제 1 구멍(310)과, 상기 제 1 구멍(310)과 수직으로 마련된 제 2 구멍(320)과, 상기 제 2 구멍(320)과 연결된 챔버(330)와, 상기 챔버(330)에 연결된 누설파이프(400)의 제 3 구멍(410)이 마련된다.On the other hand, referring to the internal connection structure of the
그리고 상기 제 2 구멍(320)과 챔버(330)는 체크밸브(300) 내부에 형성된 구조이다.In addition, the
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention having the configuration as described above are as follows.
도 2와 같이 고압펌프(100)에서 방출되어 상기 고압파이프(200)를 통과하는 고압의 연료 일부가 상기 체크밸브(300)에 연결된 누설파이프(400)를 통하여 연료 누설량 측정기(500)에 인입되고, 상기 인입된 양을 측정하여 상기 고압펌프(100)의 상태를 진단한다.As shown in FIG. 2, a portion of the high pressure fuel discharged from the
이를 좀더 자세히 설명하면, 도 3과 같이 제 1 구멍(310)을 통과하는 연료의 압력은 고압펌프(100)측에서 화살표 방향으로 제 1 구멍(310)에 인입되는 압력이 1600bar이고, 체크밸브(300)를 통과하여 레일(600) 방향으로 방출되는 압력이 1450bar이다.In more detail, as shown in FIG. 3, the pressure of the fuel passing through the
그리고 상기 제 1 구멍(310)을 통과하는 일부 연료가 제 2 구멍(320)을 통하여 누설파이프(400)로 방출되는데, 상기 챔버(330)에 인입된 일부 연료는 챔버(330)의 내경이 제 2 구멍(320)의 내경보다 크기 때문에 연료의 압력이 줄어 들고 일정한 압력으로 떨어진 후에 챔버(330)의 내경보다 작은 제 3 구멍(410)을 통하여 이동된다.In addition, some fuel passing through the
따라서, 상기 챔버(330)는 누설파이프(400)의 제 3 구멍(410)에 인입되는 연료 압력을 일정하게 하는 역할을 하고, 상기 제 3 구멍(410)에서의 연료 압력은 3bar 미만이 된다.Therefore, the
상기 진단기(800)를 ECU(700)에 연결한 상태에서 진단기(800)로 고압펌프(100)의 진단모드를 강제로 구동한다.The
이때, 실험을 통하여 얻은 엔진(미도시) 및 고압펌프(100)를 보호하면서 고압펌프(100)를 진단하기 위한 조건은 ECU(700)를 통하여 고압펌프(100)에서 체크밸브(300)로 보내지는 초기 연료의 압력은 230bar이고, 이때 연료량은 10mg/str이며 엔진회전수는 1,600rpm이다.At this time, the conditions for diagnosing the
그리고 상기 연료량 및 엔진회전수를 유지하면서 상기 압력을 7초간 500bar가 유지되는 단계를 거치고, 그 후 18초간 1600bar가 유지되는 단계를 거치며, 다음 단계로 10초간 500bar가 유지되는 단계를 거치고, 마지막으로 230bar로 압력이 유지되도록 저감시키는 단계를 거친다.And while maintaining the fuel amount and the engine speed, the pressure is passed through the step of maintaining 500bar for 7 seconds, after that the 1600bar for 18 seconds, and then goes through the step of maintaining 500bar for 10 seconds, and finally The pressure is reduced to maintain the pressure at 230 bar.
상기와 같은 여러 단계 중 상기 고압펌프(100)의 고장 판정기준을 제시하는 단계는 18초간 1600bar가 유지되는 단계이다.The step of presenting a failure determination criterion of the
상기 18초간 1600bar가 유지되는 단계에서 상기 제 3 구멍(410)을 통하여 연료 누설량 측정기(500)에 축적된 연료 누설량이 30 ~ 150cc 이면 고압펌프(100)가 손상되지 않은 것으로 판단하고, 연료 누설량 측정기(500)에 축적된 연료 누설량이 이 범위를 벗어나면 고압펌프(100)가 이상이 생긴 것으로 판단한다.When the fuel leakage amount accumulated in the fuel leak
따라서, 이 경우에는 고압펌프(100)는 손상된 것으로 판단되어 고압펌프(100)를 교환하게 된다.Therefore, in this case, the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 고압펌프 및 연료시스템 전체를 교환하지 않고도 고압펌프의 손상 여부를 정확하게 측정하여 고압펌프가 손상된 경우로 판단되면 고압펌프만 교환할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, if the high pressure pump is damaged by accurately measuring whether the high pressure pump is damaged without replacing the high pressure pump and the entire fuel system, only the high pressure pump may be replaced.
그리고 챔버는 누설파이프의 제 3 구멍에 인입되는 연료 압력이 일정하게 하 는 역할을 한다.The chamber serves to keep the fuel pressure introduced into the third hole of the leak pipe constant.
또한, 누설파이프는 상기 체크밸브가 직접 연료 누설량 측정기에 연결되기 어려운 구조적 특징을 해결한다.In addition, the leak pipe solves a structural feature that makes it difficult for the check valve to be directly connected to a fuel leak meter.
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2007
- 2007-07-24 KR KR1020070073877A patent/KR100878085B1/en active IP Right Grant
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